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《形狀記憶合金細(xì)長柔桿空間形狀位置測(cè)量方法．》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第1期力學(xué)季刊Vo1．33No．12012年3月CHINESEQUARTERLYOFMECHANICSMarch2012形狀記憶合金細(xì)長柔桿空間形狀位置測(cè)量方法張倫偉，韋海峰，鄭慶華，楊國標(biāo)(1．同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院200092；2．中聯(lián)重科股份有限公司410013)摘要：針對(duì)形狀記憶合金細(xì)長柔桿智能結(jié)構(gòu)的形狀、位置動(dòng)態(tài)檢測(cè)中存在的問題，設(shè)計(jì)了微小尺寸的光纖光柵形狀、位置傳感網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)的封裝工藝，利用基于離散點(diǎn)空間曲率信息的曲線重建算法，在一端點(diǎn)位置和姿態(tài)已知的情況下，研究了具備超彈性的細(xì)長形狀記憶合金柔
2、桿形狀及位置動(dòng)態(tài)測(cè)量方法。提出了基于曲率感知網(wǎng)絡(luò)的形狀記憶合金細(xì)長柔桿位置檢測(cè)的誤差定義、誤差組成及減少誤差的方法；利用自動(dòng)漸進(jìn)推進(jìn)裝置設(shè)計(jì)了新型的精度實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，克服了傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和封裝的實(shí)驗(yàn)局限，分析了傳感網(wǎng)絡(luò)密度對(duì)形狀、位置測(cè)量精度的影響，為進(jìn)一步進(jìn)行傳感網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。關(guān)鍵詞：形狀記憶合金；柔性桿；光纖光柵；曲率；形狀；位置；誤差中圖分類號(hào)：TH776文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：0254．0053(2012)01．100—6ResearchonSpatialShapeandOrientationDetecti
3、onofaFlexibleShapeMemoryAlloyRodZ_~'LNGLun—wei，WEIHa1．feng，ZHENGQing-hua。，YANGGuo—biao(1．TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2．ZoomlionHeavyIndustryScienceandTechnologyCo．，Ltd．Changsha410013，China)Abstract：Toprovideasteadysensingsystemforthespatialshapeandorie
4、ntationdetectionofaflexibleShapeMemoryAlloy(SMA)rodwithoneendfixed，adistributeFiberBraggGrating(FBG)sensorysys—ternwasproposed．TheprincipleandfabricationmethodoftheFBGsensornetworkswiththeabilitytoworkunderelectromagneticdisturbancewerediscussedtorealizereal—tim
5、espatialshapeandorientationdetection．Systemicconfigureandtheexperimentalresultsweregiven．Thedefinitionandcomponentsoftheshape／orientationdetectionerrorandthecontributionofeacherrorcomponentwerestudiedbasedonsimulationandexperimentalresults．Themethodstoimprovethe
6、precisionofspatialshapeandorientationsensorysystemwerealsodiscussed．Keywords：shapememoryalloy；flexiblerod；fiberBragggrating；curvature；shape；orientation；erroranalysis形狀記憶合金(SMA)以其獨(dú)特的超彈性效應(yīng)(線性超彈性應(yīng)變量可以達(dá)到4％)和形狀記憶效應(yīng)，以及優(yōu)良的力學(xué)性能和生物相容性，在智能材料和結(jié)構(gòu)的研究中得到廣泛的應(yīng)用。SMA細(xì)長超彈柔桿具有結(jié)構(gòu)輕、載
7、重／自重比高等特性，因而具有低能耗、柔性操作和較高的效率等潛在優(yōu)點(diǎn)，在航空航天工業(yè)、工程機(jī)械、巖土變形監(jiān)測(cè)等應(yīng)用領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。由于SMA超彈柔桿在應(yīng)用中自身常常會(huì)產(chǎn)生空間大變形，其空間形狀和位置信息較難實(shí)時(shí)獲取，對(duì)基于SMA的智能結(jié)構(gòu)的精確定位及控制優(yōu)化提出了較大的挑戰(zhàn)。目前，SMA細(xì)長超彈柔桿實(shí)時(shí)形狀位置信息的測(cè)量方式一般可分為接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量兩種。其收稿日期：2011．12．15日基金項(xiàng)目：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金國際合作預(yù)研項(xiàng)目1330219113作者簡介：張倫偉(1976-)，男，山東萊西人，講師
8、，博士．研究方向：智能結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)．E—mail：1wzhang@tongji．edu．cn第1期張倫偉，等：形狀記憶合金細(xì)長柔桿空間形狀位置測(cè)量方法中非接觸測(cè)量方式主要包括光測(cè)法和聲法卅]，具有三維動(dòng)態(tài)測(cè)量、定位精度較高、非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)；但該類方法處理的數(shù)據(jù)量大，對(duì)測(cè)量環(huán)境要求較嚴(yán)格。接觸式形狀、位置測(cè)量主要通過封裝在柔
